[發明專利]海底取物裝置

無效

• 申請號: 200710054776.1
• 申請日: 2007-07-01
• 公開（公告）號: CN101100864A
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發明（設計）人: 余慶發
• 申請（專利權）人: 余慶發
• 主分類號: E02F3/88
• 分類號: E02F3/88
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司
• 代理人: 曹素珍

技術領域

本發明涉及一種水下作業設備，特別是海底取物裝置。它能從3400m深處的海底提取物質(比重7.9克重/厘米³)。

背景技術

海底取物是科學家、探險家、商業人士們長期以來都在進行探索、研究，甚至捐獻了畢生精力的課題。由于復雜的環境因素，造成海底取物的難度較大。在2002年7月31日日本(平成14年7月31日)，曾公開了一種“泥沙吸入排放裝置”的發明創造，公開號為P2002-212970A。而美國在1986年2月11日公開的“深海采礦設備”的發明專利，專利號為US4681372。其結果都不太理想。而對于貯藏在海底的豐富寶藏如錳核礦、鎳核礦、貴金屬及稀金屬等物質，目前，尚沒有找到行之有效地挖掘開采的方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種海底取物裝置，它能將3400m深處的海底物質被逐級提升出海面，并以水平方向噴出，從而實現海底取物之目的。

本發明是根據流體力學中的噴射現象設計而成的。它利用一種流體為載體，經加速形成高速流體，在高速流體的噴出口處產生負壓，抽吸標的物；這個高速流體又附帶著水泵的體積流量在猛力噴射，使被抽吸的標的物在噴管內被提升，達到取物之目的。

其解決方案是：取物器上端與擴張型提升管連接，取物器側面與水泵連接，水泵與動力源機連接，構成海底取物裝置。

取物器由外管以及其內設置的內管構成，在內管與外管它們二者的錐形端之間形成狹窄錐形通道，并在狹窄錐形通道延伸匯集處形成噴射角α，該噴射角α區域處產生抽吸負壓和提升推力，而內管由套管及一端套裝于套管內并與套管連接的中心管構成。

本發明由于采取上述技術方案，它不僅結構簡單，而且容易制造。利用海水為載體，可有效地將3400m深處且比重為7.9克重/厘米³的海底物質，逐級提升出海面3m高處，又以1.525m/s的速度沿水平方向噴出，其噴出量為1116kg/s，合4047T/h，其中含比重為7.9克重/厘米³的海底物質927T。從而可以解決長期以來人們想解決而尚未解決的海底取物難題。

附圖說明

圖1為海底取物裝置的結構示意圖。

圖2為海底取物裝置的使用狀態圖。

具體實施方式

下面結合附圖詳細描述本發明的具體實施方式。

圖1中，外管5的兩端分別連接有錐管3及錐管8。于外管5內設置有內管，它由一端連有錐管12的套管6及重疊套裝于其內并與錐管12相連接為一體的中心管10構成，且套管6通過均布的3個支撐4與外管5的內壁相連接，而中心管10通過3個均布的支撐7與套管6的內壁相連接。在外管5與內管它們二者的錐形端之間形成狹窄錐形通道13，于狹窄錐形通道13的延伸匯集處形成高速流體噴射角α，并在該噴射角α區域處產生抽吸負壓和提升推力，構成取物器。外管5的錐管3端通過與其連接的噴管2接擴張型提升管1，擴張型提升管1上端的噴口直徑為850mm，并在擴張型提升管1的上部連接有呈90°的彎管。而錐管8端與中心管10的一端口處相連接，使內、外管之間形成的空間成為一封閉的腔體，且該端處的中心管10的端口即為抽吸端口9，它的內徑d₁＝118mm。外管5的側面通過與其連接的進水管11，與接動力電機15的水泵14相連通。電機15的功率為2150kw，水泵的體積流量為3000m³/h，水泵的工作壓力為34.8MPa。

圖2中，當用于提取3400m深處海底的物質r₁時，可自下而上將海底取物裝置逐級置于水下。除最上面一級海底取物裝置的取物器16的放置位置距海面96.5m外，其余每一級海底取物裝置的取物器16的放置位置距相鄰的海底取物裝置的取物器16的放置位置的距離均為111.5m，如圖2所示，放置于3400m深處海底的海底取物裝置它的取物器16的抽吸端口9與被抽取物質r₁相接近，電機15驅動水泵14工作，在它們二者的作用下，能將被提取的物質r₁提升到111.5m的高處。以此類推，每一級放置的海底取物裝置均采用相同的方式設置，除最上面一級海底取物裝置外，其余的均能達到上述的提升高度。而最上面一級海底取物裝置的取物器16是置于海水面下96.5m處的被提取物質r₁上面的，且擴張型提升管1要高出海水面3m。

該海底取物裝置以海水為載體，在電機15和水泵14的作用下，海水經進水管11流經取物器的狹窄錐形通道13內加速，形成高速流體，并朝著噴射角α的方向噴射，這股高速流體在噴射角α區域處產生抽吸負壓，將海底物質r₁從取物器16的抽吸端口9經中心管10抽吸上來，同時，這股高速流體又附帶著水泵14的體積流量在猛力噴射，在這種噴射推力的作用下，使從中心管10中抽吸上來的物質r₁在噴管2內被提升，經擴張型提升管1上部的噴口以1.525m/s的速度沿水平方向噴出。如此逐級抽吸提升，最終將海底物質r₁逐級提升到海面3m高處，并沿水平方向噴射到運輸船17上，從而可實現海底取物之目的。